在一片单纯明亮的背景前突然出现一座长桥,卧龙普通。
森林是人类的朋友,尤其是维护生态环境方面更是功劳卓著。森林涵养水源,保持水土,防止水旱灾害的作用非常大。据专家测算,一片10万亩面积的森林,相当于一个200万立方米的水库,这正如农谚所说的:“山上多栽树,等于修水库、雨多它能吞,雨少它能吐。”森林因这种特殊的“吞吐”功能而被科学家称之为“吞水吐雨器”。它用另一种“能吞能吐”的特殊功能孕育了人类。因为地球在形成之初,大气中的二氧化碳含量很高,氧气很少,气温也高,生物是难以生存的,大约在4亿年以前,海里的先进植物登陆,陆地才产生了森林,森林慢慢将大气中的二氧化碳吸收,同时吐出新鲜氧气,调节气温,这才具备了人类生存的条件,地球上才最终有了人类。所以科学家又称森林是“吞碳吐氧机”。
森林,是地球生态系统的主体,是大自然的总调度室,是地球的绿色之肺。森林维护地球生态环境的这种“能吞能吐”的特殊功能是其他任何物体都不能取代的。因此,我们必须高度重视植树造林,并且保护好森林-目前,值得我们每个人关注的是地球的绿色之肺在日益萎缩,近200年间,地球上的森林已有三分之一以上被采伐和毁掉。而另一方面,由于地球上的燃烧物增多,二氧化碳的排放量在急剧增加,此消彼长,使得地球生态环境急剧恶化,主要表现为全球气候变暖全球气候变暖,对人类的生产和生活有着巨大的影响,甚至威胁人类生存因为全球气候变暖,水分蒸发加快,改变了气流的循环,使气候变化加剧,从而引发热浪、飓风、暴雨、洪涝及干旱。为了使地球的这个“能吞能吐”的绿色之肺恢复健壮,以改善生态环境,抑制全球变暖,减少水旱等自然灾害。我们应该大力植树造林,使每一座荒山都绿起来。
①吞水吐雨器:
②吞碳吐氧机:
精准预测天气有多难
人们渴望预知天气变化,真正做到“未雨绸缪”,但“天有不测风云”,精准预测天气确实不是一件容易的事。
影响天气预报准确率的基本原因是大气运动自身具有随机性。大气变化是一个复杂的运动过程,充满了各种各样的可能性。对此,美国气象学家爱德华·罗伦兹有个生动的比喻:“巴西丛林的蝴蝶扇动一下翅膀,可以引起美国德克萨斯州的飓风。”这就是大家熟知的“蝴蝶效应”。在随机性的多重影响下,任何一种预测结果,都是要担风险的。人们对天气形成初始状态的观测,总是会有某些误差,而哪怕是很小的误差,也会使预测的结果大相径庭。
各种复杂地形也会给大气运动带来影响。如青藏高原地势较高,受到太阳辐射后温度上升,尤其是夏天,它便成为高空大气环流的一个热力源;当气流经过时,要么从上面越过去,并被加热,要么从旁边绕流过去,从而形成天气系统比如西南涡等,这些,使得整个大气环流形势变得十分复杂。可见错综复杂的地形地貌,也是个爱添乱的“捣蛋鬼”。
何况,不同的天气类型,预报准确率差异很大。像高温、寒潮、梅雨这些空间范围较大、时间尺度较长的天气,预报准确率就比较高。全国24小时晴雨预报和最高、最低,温度预报,能够做到“八九不离十”。但有些天气发生得突然,具有很强的局部地域性特征,例如强对流天气,也就是短时间内发生的冰雹、强降雨、强雷电、龙卷风等,预报准确率就非常低。
在多种因素的影响下,预报的难度当然就增大了。这如同玩拼图:如果只有8个板块,儿童也能拼出来;如果是800块,成人可以拼出来;但如果是8000万块,甚至更多,那“神”也都无法拼出来了。
不过,随着计算机的普及和数值预报手段的改选,天气预报准确率正在不断提升。英国气象局正在开发一种新的计算机模型,气象人员可以利用它发布面积仅为1平方公里地区的天气预报。不久的将来,人们可以即时获取更小区域内精确的天气信息。届时,气象学家发布温布尔登网球赛天气预报时,将不会像现在这样,只能预报温布尔登所在的伦敦东南部的天气,而可以把精确度定在比赛场地500米的范围内。
①在随机性的多重影响下,任何一种预测结果,都是要担风险的。(“风险”在文中具体指什么?)
②可见错综复杂的地形地貌,也是个爱添乱的“捣蛋鬼”。(“捣蛋鬼”在文中有什么表达效果?)
“黑云翻墨未遮山,白雨跳珠乱入船。”(苏轼《六月二十七日望湖楼醉书》)
“黄梅时节家家雨,青草池塘处处蛙。”(赵师秀《约客》)
①江苏泰兴国家古银杏公园坐落于“中国银杏第一镇”——泰兴市宣堡镇境内。公园占地面积9800亩,仅公园核心区就有定植银杏树13800余株,其中挂果树9800株。银杏资源极其丰富,已形成稳定的植物群落。
②古银杏森林公园的核心区是古银杏最为密集的区域,是一片由200棵银杏树组成的银杏林,都是200年以上的比较古老的银杏树,延绵的古银杏树郁郁葱葱,犹如华盖云集,形成了独特的银杏自然森林风景。远远望去,莽莽苍苍的银杏林,像连绵不断的群山,煞是壮观,被专家称为“自然之奇迹,休闲之胜地”。在这里,四季景色各有千秋:春季嫩枝照绿,入夏浓荫遮日,秋天金果累累,寒冬银枝傲天。无论哪个季节,漫步其中,都觉得赏心悦目,心旷神怡,如同经受着一场“银杏森林浴”。游客慕名而至,追求一种远离大城市的喧闹、心旷神怡的感觉。
③古银杏森林公园的镇园之宝是从四川的深山老林移栽过来的,距今已经有1000多年的历史了。汶川地震的时候,泰兴人民踊跃捐献爱心,四川人民就把这棵古老的银杏树捐送给泰兴,泰兴市政府就把这棵树栽移到银杏群落里面,使之成为一个旅游景点。为了纪念这段佳话,就将这颗古银杏树取名为“千年佛手”。
④古银杏森林公园今后将扎根于优越的古银杏资源和丰富的乡野民情,突出古银杏景观、古村落风貌和古银杏文化的景观特色,让更多的游客领略这一叹为观止的历史遗留下来的自然景观。
(选自《百度文库》,有删改)
泥土的清香自哪儿来
①雨后,我们常能闻到泥土的清香味儿。这些清香从哪儿来呢?据专家研究,它来自土中一种叫“放线菌”的细菌。
②土壤是种类繁多的细菌的乐园。在显微镜下,你会观察到这样一类与众不同的细菌:别的细菌多是圆形、椭圆形的,而它们看起来却是丝状的。那些丝状细菌有的像一棵树,树上有时还着“果实”,有的像一根草,仿佛还开着花,煞是好看。这类细菌生物学上统称为放线菌。
③放线菌是一种单细胞生物,所以你看到它长得像一棵树也好,一根草也罢,其实都只是一个细胞。那些奇形怪状的丝,是它的菌丝。菌丝覆盖了很大的空间,这对于寻找食物大有好处。放线菌能释放出一种化学物质,正是这种物质,让我们能闻到一股泥土的清香。
④为何雨后泥土的清香让人感受更明显呢?
⑤因为放线菌是一种生命力很强的细菌,它们一般喜欢在温暖、湿润的环境下生存。当土壤干旱的时候,它的菌丝就会在头部长出孢子。放线菌渐渐枯死后,留下的这些孢子只要遇到合适的条件,又会发芽,长成一个个放线菌。
⑥下雨时,雨水冲开了土壤,这些睛天时埋在土中的孢子长成的放就线菌随着空气中的小液滴四下弥漫。当它们被吸入鼻孔,我们就能感觉到一股泥土的清香。土地干旱越久就有越多的放线菌孢子存在,所以雨后泥上的清香在久旱之后尤其明显。
⑦放线菌的作用当然不只是让人闻到清香,它也是生产抗生素的宝库。时至今天,人类已经发现了50000多种抗生素,其中就有4000多种是从放线菌中提炼出来的。如链霉素就是从土壤中一种叫“灰色链线菌”的放线菌中提炼出来的。四环素、氯霉素、庆大霉素等抗生素也都是从放线菌中提炼出来的。
⑧放线菌的作用还不止于此,我们平常烹饪时调味用的味精,也是通过它们制造的。如今,它们还是科学家研究生物发育、加胞分化的便利材料。
①石拱桥的桥洞成弧形,就像虹。
②苏州园林与北京园林不同,极少使用彩绘。
③赵州桥非常雄伟,全长50.82米,两端宽9.6米,中部略窄,宽9米。
④这些石刻狮子,有的母子相抱,有的交头接耳,有的像倾听水声,有的像注视行人,千态万状,惟妙惟肖。
中国石拱桥
赵州桥非常雄伟,全长50.82米,两端宽9.6米,中部略窄,宽9米。桥的设计完全合乎科学原理,施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特,人不知其所以为”。这座桥的特点是:(一)全桥只有一个大拱,长达37.4米,在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形,而是像一张弓,因而大拱上面的道路没有陡坡,便于车马上下。(二)大拱的两肩上,各有两个小拱。这是创造性的设计,不但节约了石料,减轻了桥身的重量,而且在河水暴涨的时候,还可以增加桥洞的过水量,减轻洪水对桥身的冲击。同时,拱上加拱,桥身也更美观。(三)大拱由28道拱圈拼成,就像这么多同样形状的弓合龙在一起,作成了一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量,一道坏了,其他各道不致受到影响。(四)全桥结构匀称,和四周景色配合得十分和谐;桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。唐朝的张鷟说,远望这座桥就像“初月出云,长虹引涧”。赵州桥高度的技术水平和不朽的艺术价值,充分显示出了我国劳动人民的智慧和力量。桥的主要设计者李春就是一位杰出的工匠,在桥头的碑文里刻着他的名字。
①作者说“赵州桥非常雄伟”。
②张嘉贞说赵州桥“制造奇特,人不知其所以为”。
③张鷟说赵州桥像“初月出云,长虹饮涧”。
港珠澳大桥的“科技密码”
①远眺,全长55公里双向六车道的港珠澳大桥宛若蛟龙,蜿蜒腾越于蔚蓝色的海面上,大桥将珠三角地区连成一片,珠海,澳门同香港间的车程由3小时缩短至半小时,形成港珠澳一小时经济生活圈。
②这是世界上最长的跨海桥梁工程,也是一座名副其实的科技大桥。根据规划,港珠澳大桥工程项目要穿越30万吨级巨轮通行的航道,同时毗邻香港国际机场,大桥要满足30万吨级巨轮通行的需求就得建高,要满足附近机场航班降落的限高需求又得建矮,经过综合考量大桥的最合理方案确定为“桥、岛、隧交通集群工程”,即在航道海域大桥沉入海底,搭建深埋深管同时在海道两端建起人工道连接桥生。
③外海人工建岛和海底沉管隧道,是港珠大桥建设的难中之难。
④从上空俯瞰港珠奥大桥,巨龙在离岸20多公里处倏忽隐没,再在6公里外腾空而起,隧道两端的小岛批似蚝贝,工作人员都亲切地称其为“贝壳岛”,这是在外海“无中生有”造出的两座面积10万平方米的小岛。科研人员设计了多个方案,最后探索出外海快速筑岛技术,即采用120个巨型钢圈筒直接固定在海床上插入海底,再在中间填上形成人工岛。“每个圆简直径有22米,大概和篮球场一般大;最高达51米,相当于18层楼高;重达550吨,与架A380‘空中客车’相当。”工程当年开工,当年成岛,创造了世界妃录。
⑤海底沉管隧道,同样也是庞然大物,5.6公里的沉管隧道由33个巨型混凝土管节组成,每个管节长180米、宽38米、高11.4米,重量达8万吨。要让3节巨型管节在水下近50米的海底软基环境下对接安放,难度堪比航天器交会对接,需要精准的遥控、测绘、超算等一系列技术支撑。面对世界首例深埋沉下管的岛隧工程,多个单位的科研人员合作攻关,创造性的运用“半刚性”沉管新结构技术,飞跃了这一国际技术禁区。
⑥这是世界最大的钢结构桥梁,能抗16级台风7级地震,设计使用寿命长达120年,大桥仅主梁钢板用量就高达42万吨,相当于10座鸟巢或50座埃菲尔铁塔的重量,这在我国桥梁史上是从未有过的大桥的钢桥面铺装面积达到50万平方米,也创造了世界纪录。
⑦施工现场紧邻航道,每天来往航船多达4000余艘。另外,这片海域是国家一级保护动物中华白海豚的自然保护区,也对建设者提出了严峻桃战。为了满足工程质量、工期和安全的需要,也为了更好地保护生态环境,这座大桥全部采用了“搭积木”的方式来建道。港珠澳大桥的所有构件,不论大小,都是在岸上工厂整件制造,然后运至海上,像“搭积木”一般拼装在一起,实现了精密制造、精安装,体现了我国的整体科研水平和装备实力。
⑧在施工过程中如何最大限度地减少对白海豚的干扰?工程团队与多家科研院所合作,300多次出海跟踪,拍摄30多万张照片,标识了海域内的白海豚数量,并摸清白海豚生活习性,在施工时采取了针对性保护措施。大桥主体工程完工后,白海豚的数量,由施工之初的约1400头,增加到了约1800头。
⑨港珠澳大桥工程项目,从可研阶段到开工建设,科技创新的理念贯穿始终,这个超级工程集结了我国在桥梁设计和施工、材料研发、工程装备乃至生态环保领域的上千名科技工作者,在关键技术、关键装备、关键材料领域取得全面突破,为我国交通建设行业的自主创新、技术进步起到引领作用。
(选自《人民日报》2018年1月,有删改)
泥土的清香自哪儿来
①雨后,我们常能闻到泥土的清香味儿。这些清香从哪儿来呢?据专家研究,它来自泥土中一种叫“放线茵”的细茵。
②土壤是种类繁多的细菌的乐园。在显微镜下,你会观察到这样一类与众不同的细茵:别的细菌多是田形、椭圆形的,而它们看起来却是丝状的。那些丝状细菌有的像一棵树。树上有时还结着“果实”:有的像一根草,仿佛还开着花,煞是好看。这类细菌生物学上就称为放线菌。
③放线菌是一种单细胞生物,所以你看到它长得像一棵树也好,一根草也罢,其实都只是一个细胞。那些奇形怪状的丝,是它的菌丝。菌丝覆盖了很大的空间。这对于寻找食物大有好处。放线菌能释放出一种化学物质,正是这种物质,让我们能闻到一股泥土的清香。
④为何雨后泥土的清香让人感受更明显呢?
⑤因为放线菌是一种生命力很强的细茵,它们一般喜欢在温暖、湿润的环境下生声。当土壤干旱的时候。它的菌丝就会在头部长出孢子。放线菌渐渐枯死后,留下的这些孢子只要遇到合适的条件,又会发芽,长成一个个放线菌。
⑥下雨时,雨水冲开了土壤。这些晴天时埋在土中的孢子长成的放线菌随着潮湿空气中的小液滴四下弥漫。当它们被吸入鼻孔。我们就能感觉到一股泥土的清香。土地干旱越久,就有越多的放线菌抱子存在,所以雨后泥土的清香在久旱之后尤其明显。
⑦放线菌的作用当然不只是让人闻到清香,它也是生产抗生素的宝库。时至今天。人类已经发现了5000多种抗生素。其中就有4000多种是从放线菌中提炼出来的。如链霉素就是从土壤中一种叫“灰色链丝菌”的放线菌中提炼出来的。四环素、氯霉素、庆大霉素等抗生素了都是从放线菌中提炼出来的。
⑧放线菌的作用还不止于此,我们平常烹饪时调味用的味精,:也是通过它们制造的。如今。它们还是科学家研究生物发育、细胞分化的便利材料。
如何将记忆力提高千倍?
吴建永
①能不能利用技术,把记忆能力提高千倍呢?
②答案是肯定的,而且你已经感觉到了:智能手机每天跟着你,留下大量的照片、视頻和语音。利用这些信息可以把早已忘得干干净净的记忆找回来。可是,这种“记忆”使用起来总觉得不那么方便,如果我记忆差到连照片都想不起来,那怎么办?运用枝术让记忆力提高千倍。
③如何用技术让记忆力提高千倍?您可别想歪了,不是大脑里面插电线的粗鲁做法,而是维持人的尊严,让技术围着人转。很多证据表明人的记忆不是像在计算机硬盘上存照片一样,写一次就永久存留。与之相反,长期记忆的形成必须靠睡眠中的回放。而长期记忆形成后需要在生活中不断地回想,然后根据回想再记入。
④利用这个生理特性,技术就有了切入点:影像声音和文字可以帮助场景回放,也就不断剔新了储存于神经鈿胞间连接点的记忆。这和人在回忆时主动刷新记忆的过程是一样的。智能手机让人们拍摄了越来越多的照片。翻翻过去的照片,可让人回想起很多过去经历的细节,其中大部分细节是如果不看照片就永远不可能再回想起来的。现在每人每周也许有几十张照片。
⑤在不久的将来,米粒大小的无线照相机可以在眼镜、帽子或衣领上自动地定时捕捉个人和周围环境的照片,使个人拥有的照片数量增加到每秒钟几百张,将个人的全部视觉经历完整地记录下来。同样,其他无线传感器可以把人的声音、动作、速度和地理位置等信息随时存储起来。每件衣服、每个物件上都有多个“一次性”相机和其他传感器,可以说,当你穿戴上这些设备,你的人生就被完整地记录了。
⑥如此海量的图象和信息对个人来说难以掌握,但掌握信息正是人工智能和数据库技术的强项。现有技术已经能在人脸识别方面远超过人,对语言的理解能力也能与人不相上下。照片中的所有的人脸可以被联系索引起来从对话中可以分析出关键字、概念串和语气指纹等。同样地,其他视听信息可以提取出各种信息,如从背景音乐中提取出乐曲名字、乐队演出的艺术特征指纹以及播放系统的音频指纹等信息。
⑦这些图象、声音和语言文字等信息可被轻易索引,由“个人记忆系统”分析整理,并按需进行场景回放。其结果是使人“过目不忘”,记住每个见过一面的人,经历过的每个地方每件事,交谈过的每一句话。每当你遇见只见过一面的人,记不清楚时,智能手机会在你耳边告诉你上次在哪里见过,谈过什么,甚至这人的姓名、职务等等,让你永远消除似曾相识的尴尬。
⑧在衰老进程中,脑细胞和神经线路持续地不断损伤,海马损伤是老年失智的主要原因。这个记忆关键点的退化使记忆逐渐变得模糊而难以回忆。但技术可以帮人建立一个外挂的“人工海马”,帮人不断地刷新淡忘的记忆,把远期记忆从部分损坏的神经线路中提取出来,加工修复后再存进相对完好的新线路中去,避免前面提到的那种记忆差到连照片都想不起来的永久性信息损失。
⑨这种记忆的拐棍能远超过人类自然记忆的容量和回忆能力,让老年人和年轻人的记忆能力不再有差别,而且老年人反而在记忆方面更有优势,因为他们有更大的个人记忆库。
(选自《科学大院》,有删改)
着眼湿地,呵护“地球之肾”
杨志峰
①在我们居住的这颗蔚蓝的星球上,有着许许多多不同的生态系统:湿热的雨林、广袤的海洋、寒冷的苔原,还有时常寒风凛冽的高耸山脉和四季分明的温带平原,为诸多的生物提供了繁衍生息的生存环境。但几乎没有哪个生态系统能够像湿地一样,以狭小的面积,孕育了如此众多的生命。
②顾名思义,“湿地”就是富含水分的湿润地方。广义的湿地是指,不论其为天然或人工,长久或暂时性的沼泽地,泥炭地或水域地带,静止或流动,淡水、半咸水或咸水体,还是低潮时水深不超过6米的水域,以及珊瑚礁、滩涂、红树林、湖泊、河流、河口、沼泽、水库、池塘、水稻田等;而狭义的湿地则仅指地表过湿或经常积水,且生长湿地生物的地区。
③即使按照最为宽泛的定义来划分,湿地在地球陆地面积中所占的比例,也只有大约6%。它们可能是天然形成,也可能由人类活动所塑造。但就是这些只占地球表面积很小一部分的区域,却为全球大约20%的生物提供了居所。栖居于湿地的野生动植物不仅种类丰富,而且数量繁多,以至于湿地成为了地球上生物多样性最为丰富的区域之一。
④当我们走近湿地,我们可以领略到栖息其中的动物们的独到生存智慧。黑鹭会将自己的翅膀围成伞状来遮住阳光,使想要寻找阴凉的鱼落入陷阱;丹顶鹤演化出修长的双腿,使它们可以在沼泽地带跋涉和觅食;弹涂鱼独特的身体结构,使它们可以离开水生活一段时间……如果有幸观察这些生活在湿地里的生灵,相信你会不由得感慨演化的力量留在它们身上的印记。
⑤而在滋养生命的同时,湿地也发挥着调节水分平衡和净化水体的功能。湿地如同天然的海绵,在洪水来临时充分蓄水,削减洪峰;在干旱的季节则成为重要水源,补给河川和地下水。而且,不同于河流,湿地里的水流较缓,使水体中的有毒、有害物质逐渐沉淀下来,通过化学转化、微生物分解和植物吸收富集等途径去除污染物,从而有效地净化水质。这种全方位的调蓄和净化能力,使湿地扮演着“地球之肾”的角色。
⑥但随着人类活动的加剧,许许多多的湿地特别是天然湿地,正面临着前所未有的挑战。围填海、城市扩张和工农业活动,都在挤压着本已不多的湿地;而在一些湿地周围,过度排放的污染物也超过了生态系统的自我净化能力,令“地球之肾”面临“坏死”的命运。但如果某一个湿地系统完全退化,栖居于其中的动植物,还有巧妙的食物网,以及令人赏心悦目的美景,也会随之永远消失。在经济发展的同时保持与生态环境的和谐,呵护脆弱的湿地系统,是人类社会在21世纪里需要认真审视的任务。
(选自《知识就是力量》2019年02期)
【材料一】
截至2月24日,29个省(市、区)和新疆生产建设兵团共派出4900余名中医医务人员,驰援湖北。“慢郎中”成“急先锋”,中医药在广泛参加新冠肺炎治疗,深度介入诊疗全程中发挥了重要作用。中央指导组成员、中国工程院院士、天津中医药大学校长张伯礼说:“中西医结合治疗新冠的效果明确。中医药治疗发挥的核心作用正是有效降低转重率,特别是在早期介入,能显著降低轻症病人发展为重症病人的几率。”
实践证明,素有“岐黄之术”之称的中医药,在治疗新冠肺炎方面效果明确,绝不是天方夜谭。清肺排毒汤等中药方剂和中成药在这次新冠肺炎疫情中的亮剑,充分证实了中医药在治疗疾病尤其是急症治疗中的特点和优势。在3月6日举行的国务院新闻办发布会上,中央指导组成员、国家卫健委党组成员、国家中医药管理局党组书记余艳红表示,中医药防治传染病,注重增强人体自身的抵抗力和修复能力,注重维护整体平衡,这使得中医药在应对那些病因不明确、缺乏疫苗和特效药物的传染病时,有自己的用武之地,提供了不一样的防治策略。
(人民网2020年3月9日,有删改)
【材料二】
(《人民日报》2020年2月24日)
【材料三】
据外媒报道,在全世界被疫情笼罩的低沉氛围之下,中药“出海”突然被按下了加速键。中国万里驰援,中医师和中医药列队其中,为海外华侨华人和当地民众送去抗疫物资,也为他们送去了一颗“定心丸”。北京中医药大学法律系医药卫生法学副教授邓勇表示,以往中医药在走出国门、进入欧美市场时面临严格的准入要求。在抗击疫情的特殊时期,中药的有效性得到了验证,国外对中药的认识也开始改变,这很可能会成为中药走出国门的一个契机。
(《人民日报》海外版,2020年3月24日,有删改)
①清肺排毒汤等中药方剂和中成药在这次新冠肺炎疫情中的亮剑 , 充分证实了中医药在治疗疾病尤其是急症治疗中的特点和优势。(“亮剑”在文中有什么表达效果?)
②为海外华侨华人和当地民众送去抗疫物资,也为他们送去了一颗“定心丸”。(“定心丸”在文中指什么?)
|
采访时间 |
2020年3月25日 |
||
|
采访方式 |
电话采访 |
||
|
采访目的 |
① |
||
|
采访对象 |
张伯礼 (中央指导组成员、中国工程院院士、天津中医药大学校长) |
余艳红 (中央指导组成员、国家卫健委党组成员、国家中医药管理局党组书记) |
邓勇 (北京中医药大学法律系医药卫生法学副教授) |
|
采访问题 |
示例:您如何评价中西医结合治疗新冠的效果? |
② |
示例:中医药抗击新冠的有效性得到了验证,对中医药走出国门,具有什么意义? |
A.“慢郎中”成“急先锋”
B.抗击新冠,中医药有用武之地?
C.岐黄战疫魔,仁心抗新冠
北冰洋的“无冰之夏”
叶盛
①科学家近期的一项研究成果表明,北冰洋很可能在2034年迎来一个“无冰之夏”。
②北极海冰不是一成不变的。北极海冰在一年中会发生动态变化:夏季持续融化,在9月前后达到最小面积;冬季持续结冻,在3月前后达到最大面积。近几十年来,由于北极地区气温持续升高,海冰在夏季的面积随之持续减少。
③研究表明,北极海冰在持续减少。以海冰年龄为例,1988年25%左右的北极海冰持续冻结4年以上,2013年这个比例降到了7%。在过去60年里,北极海冰的厚度也在变薄。通过卫星观测,1979年至2000年,北极夏季最小海冰范围平均为670万平方千米。进入21世纪以来,这一数值在2012年达到最低,只有近334万平方千米,又减少了一半左右。
④北极海冰减少,直接影响到生存在海冰上下的各种生物。北极熊的主要食物来源之一是在北极海冰上换气或休息的海豹,而北极熊在水下的活动能力远远不及海豹。因此,海冰减少严重影响到北极熊的捕猎成功率,导致其种群近几十年来锐减。北极海冰减少还导致了海冰区域的海水盐度显著降低。这种盐度的显着降低会改变一些浮游生物的生存状态,进而破坏整个海洋食物链网。
⑤北极海冰减少,还会影响全球气候。由于液态水比冰的热容量更大,北冰洋一旦在夏天失去海冰的覆盖,就会吸收并存储更多的热量,从洋流和大气循环等多个方面扰乱现有的气候状态。
⑥北极上空极低温的气团被一圈极地高速环流围绕着,不会轻易扩散。有研究发现,海冰的消失会削弱这圈极地高速环流,导致北极的低温气团向低纬度地区扩散。近些年来,北美和欧洲冬天不断出现极端严寒天气,实际上是全球变暖的结果。
⑦北极海冰减少,也有有利的一面。比如在航运方面,北冰洋航线成为可能,将大大缩短从太平洋沿岸前往西欧和北欧的航海距离。然而,由此带来的经济效益远不能抵消海冰融化相关气象灾害所造成的经济损失。
⑧北极海冰减少,也与地球倾角等因素有关。由于地球的自转轴曾比现在更为倾斜,导致极地接受热辐射更多,北极很可能在1万年前就出现过“无冰之夏”。然而,地质学因素的改变都是极其缓慢的,至少以万年为单位,因而从这一角度无法解释当下海冰面积的急剧变化。
⑨“无冰之夏”是北极海冰减少最终可能出现的结果。根据计算机模型模拟计算,北冰洋出现“无冰之夏”的时间点可能在2030年至2040年之间,2034年只是可能性最大的年份。由于气候是非线性系统,对模型的建立方式和条件设定非常敏感,科学家们一般都比较谨慎保守。从以往实际发展来看,一般都会比预测提早到来。
⑩人类的碳排放是过去200年来影响气候变化的最主要因素。如果人类不在减少碳排放方面做出实质性改变,全球平均气温在21世纪末将上升1.5摄氏度以上。在没有跨越式科技发展的前提之下,这一温度上升幅度将带来不可逆转的影响。北冰洋的“无冰之夏”或许只是一个开始。
(选自《人民日报》,有改动)
(材料一)
截至2月24日,29个省(市、区)和新疆生产建设兵团共派出4900余名中医医务人员驰援湖北,“慢郎中”成“急先锋”,中医药在广泛参加新冠肺炎治疗,深度介入诊疗全程中发挥了重要作用。中央指导组成员、中国工程院院士、天津中医药大学校长张伯礼说:“中西医结合治疗新冠的效果,明确中医药治疗发挥的核心作用,正是有效降低转重率,特别是在早期介入能显著降低轻症病人发展为重症病人的几率。”
实践证明,素有“岐黄之术”之称的中医药在治疗新冠肺炎方面效果明确,绝不是天方夜谭,清肺排毒汤等中药方剂和中成药,在这次新冠肺炎疫情中的亮剑 , 充分证实了中医药在治疗疾病,尤其是急症治疗中的特点和优势。在3月6日举行的国务院新闻发布会上,中央指导组成员、国家卫健委党组成员、国家中医药管理局党组书记余艳红表示,中医药防治传染病,注重增强人体自身的抵抗力和修复能力,注重维护整体平衡,这使得中医药在应对那些病因不明确,缺乏疫苗和特效药物的传染病时,有自己的用武之地,提供了不一样的防治策略。
(材料二)
(材料三)
据外媒报道,在全世界被疫情笼罩的低沉氛围之下,中药“出海”突然被按下了加速键,中国万里驰援,中医师和中医药列队其中,为海外华侨华人和当地民众送去抗疫物资,也为他们送去了一颗“定心丸”。北京中医药大学法律系医药卫生法律系副教授邓勇表示,以往中医药在走出门,进入欧美市场时面临严格的准入要求。在抗击疫情的特殊时期,中药的有效性得到了验证,国外对中药的认识也开始改变,这很可能会成为中药走出国门的一个契机。
清肺排毒汤等中药方剂和中成药,在这次新冠肺炎疫情中的亮剑 , 充分证实了中医药在治疗疾病,尤其是疾病治疗中的特点和优势。(“亮剑”在文中有什么表达效果?)
A)“慢郎中”成“急先锋” B)抗击新冠,中医药有用武之地? C)岐黄战疫魔,仁心抗新冠
“挖土”归来,嫦娥五号闯过了几道关?
①12月17日凌晨,嫦娥五号带着中国科学家梦寐以求的月球样本,稳稳降落在内蒙古四子王旗,宣告了我国首次月面自动采样返回任务取得圆满成功。
②不过,荣耀归来的道路并非坦途。你可知道嫦娥五号回家迈过了几道坎?
③近地轨道航天器再入返回大气层时,速度通常为每秒约7.9公里的第一宇宙速度。而嫦娥五号从月球风驰电掣般向地球飞来,速度接近每秒11.2公里的第二宇宙速度。
④每秒3公里多的速度差,带来的力道大不相同。假如嫦娥五号冲劲过猛,一头撞向地球,整个任务都将前功尽弃。要避免这种风险,首先要解决速度的问题。
⑤这是一个世界级难题。科研人员在反复学习和研究美、苏经验的基础上,结合我国航天器实际情况,决定借助地球大气层这个航天器再入返回的天然屏障。他们提出了一个大胆的方案——半弹道跳跃式再入返回。
⑥“就像在太空中打水漂一样,返回器先是高速进入大气层,再借助大气层提供的升力跃出大气层,然后再以第一宇宙速度扎入大气层,返回地面,整个过程环环相扣。”五院嫦娥五号探测器总体主任设计师孟占峰介绍说。
⑦嫦娥五号能否成功打出一个漂亮的“水漂”,关键在于气动技术研究工作的全面性和正确性。五院总体部设计师李齐介绍,相比近地轨道航天器返回,嫦娥五号面临的气动问题更加复杂,再入热环境条件更为严酷,对气动数据的精准度要求更为苛刻。
⑧首先,高速再入会导致复杂流动效应影响增大,各种复杂流动效应将对返回器气动力、热特性产生巨大影响。其次,由于跳跃式再入,烧蚀、燃料消耗等各种因素,使得二次再入地球大气的外形适应不确定性增加。第三,由于轻小型化要求,嫦娥五号返回器尺寸比国内外任何一种半弹道式再入飞行器都要小很多。尺寸的减小、质量的降低,可能导致返回器飞行稳定性下降,对气动特性预估准确度等方面提出了更高要求。
⑨此外,相比返回式卫星和神舟飞船返回舱,本次任务中返回器面临的热环境要恶劣得多。由于高温效应,必须要考虑高温辐射加热影响,而这是近地轨道航天器分析再入热环境时不需要考虑的。
⑩面对重重考验,五院总体部气动团队开展关键技术攻关,最终,他们提出了适用于轻小型跳跃式高速再入返回器的气动外形设计方法、基于时变估计偏差的配平质心盒设计方法,以及适用于高速再入返回器的气动力偏差计算方法,完成了适用于第二宇宙速度再入的高空跨流域气动特性计算方法研究等。
⑪高温是嫦娥五号返回途中的另一道难关。
⑫五院嫦娥五号探测器结构分系统主任设计师董彦芝介绍说,如果返回器再入的速度提高一倍,再入热量将提高8至9倍。
⑬为此,五院总体部防热结构设计团队从33种新研材料中筛选出了7种防热材料,完成了防热材料的布局和局部防热结构设计,实现了我国防热结构设计由近地轨道再入到深空轨道再入的跨越。
⑭同时他们提出了三维传热烧蚀分析方法,采用整体变厚度、变密度,分区域、偏轴设计方案,突破了轻量化设计关键技术,并利用一维烧蚀分析和三维温度场分析相结合的数值分析方法,实现了用局部烧蚀试验代替整器烧蚀试验,为任务成功奠定了基础。
⑮在返回大气层对抗烧蚀环境之前,嫦娥五号在飞行过程中还有大热耗散热需求。隔热与散热,听起来几乎是不可调和的矛盾。
⑯然而五院总体部热控设计师们攻克了异构式环路热管热控技术,相当于给返回器增加了可调节热导的“热开关”,有效解决了返回器再入大气前的大热耗散热、热导调节和再入过程中热阻断的难题。
(选自《科技日报》,有删改)
(链接一)
中国探月工程概况
|
工程简介 |
工程方案 |
||
|
中文名 |
中国月球探测工程 |
嫦娥一号目标 |
绕月飞行并进行对其探测 |
|
外文名 |
Chang e project |
嫦娥二号目标 |
嫦娥一号的改进型 |
|
别名 |
嫦娥工程 |
嫦娥三号目标 |
在月面进行软着陆 |
|
起始时间 |
2004年3月1日 |
嫦娥四号目标 |
嫦娥三号的备份型 |
|
起始时间 |
2004年3月1日 |
嫦娥四号目标. |
嫦娥三号的备份型 |
|
阶段区分 |
3个阶段 |
嫦娥五号目标 |
采样返回 |
|
首席工程师 |
欧阳自远 |
嫦娥七号目标 |
模拟载人登月 |
(摘编自:百度百科)
(链接二)
被誉为“嫦娥之父”的欧阳自远表示,嫦娥五号发射,标志着我国探月“三步走(绕、落、回)”进入收官阶段。人类此前几次无人月球采样任务,由于无法掌握月球轨道无人交会对接技术,采用的都是月面起飞直接返回地球的方案;嫦娥五号则采用达到世界先进水平的月球轨道交会对接技术。这种以无人交会对接的方式来进行月表样品的采集返回,在世界历史上还是首次。过去苏联进行过无人的月球采样返回,他们没有使用交会对接的方式,每次采集的样品都不多,其中1976年的月球24号从月球携返170克样本,这也是人类迄今为止最后一次从月球采回样品。美国的阿波罗载人探月,因为有人,所以在样品采集上便利很多。他们实施了6次载人探月任务,共采集到382公斤。我们虽是两公斤,但以无人的方式来实施,所以技术难度更大。
(摘选自《广州日报》,有删改)
就像在太空中打水漂一样,返回器先是高速进入大气层,再借助大气层提供的升力跃出大气层,然后再以第一宇宙速度扎入大气层,返回地面,整个过程环环相扣。
材料一:
中国有礼仪之大,故称夏,有服章之美,谓之华。华服,是以汉服为核心的中华民族传统服饰的总称,也包括少数民族服饰。近年来,华服这一体现中华民族传统文化审美的服饰在青年群体中迅速兴起,成为时尚 与传统融合、青春与古老共鸣的重要文化现象和新兴经济产业。据不完全统计,从2014年至今,全国华服爱好者从32万增长至454万,华服商家从196家增长至1550家。华服的销售产值也从2015年的1.9亿元,增长到今天的数十亿元。
材料二:
2020年12月5日,由共青团中央宣传部担任指导单位的“中国华服日”活动在南京举办。数以万计的华服爱好者从全国各地云集六朝古都南京。“中国华服日” 活动以传承民族精神、彰显文化自信为宗旨,以中华传统服饰为载体,继承发扬优秀传统文化,推动新时代文化繁荣 , 用美与自信向时代致敬。在当天的华服研讨会上,南京云锦国家级非遗传承人郭俊说:“现在很多华服无论是面料还是做工,都越来越精美和高端。云锦是南京的瑰宝,是世界级的非遭,我也在琢磨, 是不是可以把云锦的面料和纹样,和华服相结穿在更多人身上,更好地推广中华优秀的传统文化。
材料三:
在2021年春晚舞台上,大型沉漫式国湖服饰大秀《山水霓裳》令人惊艳。导演组将舞台化为秀场,40余位模特在舞台上展示了59套国风华服,让观众充分感受到中国山水意境与传统服饰文化相结合的视觉魅力。
模特何穗:这一次走的其实是中国的华服,更多的中国元素,更多的民族工艺的服饰,我觉得心情是不一样的。你有一种自豪感,你自己内心会觉得更加的庄重。
歌手李宇春:我把天地当衣衫,风光醉河山,大家可能讲的是衣衫的穿戴,但我更多的感受是我在中国土地上,我的根带给我的一些文化一些营养。我把这些东西穿在了我的身上。
迅猛。
B . [材料二]画线句子的“由”“活动”“举办”分别是连词、动词、名词。 C . [材料二]中加点的“继承发扬”为动宾短语,“文化繁荣”为偏正短语,“传统文化”为主谓短语。 D . [材料三]引用了模特何穗和歌手李宇春的话是为了更好地说明华服的艺术魅力和文化意义。泥土的清香自哪儿来
①雨后,我们常能闻到泥土的清香味儿。这些清香从哪儿来呢?据专家研究,它来自土中一种叫“放线菌”的细菌。
②土壤是种类繁多的细菌的乐园。在显微镜下,你会观察到这样一类与众不同的细菌:别的细菌多是圆形、椭圆形的,而它们看起来却是丝状的。那些丝状细菌有的像一棵树,树上有时还结着“果实”;有的像一根草,仿佛还开着花,煞是好看。这类细菌生物学上统称为放线菌。
③放线菌是一种单细胞生物,所以你看到它长得像一棵树也好,一根草也罢,其实都只是一个细胞。那些奇形怪状的丝,是它的菌丝。菌丝覆盖了很大的空间,这对于寻找食物大有好处。放线菌能释放出一种化学物质,正是这种物质,让我们能闻到一股泥土的清香。
④为何雨后泥土的清香让人感受更明显呢?
⑤因为放线菌是一种生命力很强的细菌,它们一般喜欢在温暖、湿润的环境下生存。当土壤干旱的时候,它的菌丝就会在头部长出孢子。放线菌渐渐枯死后,留下的这些孢子只要遇到合适的条件,又会发芽,长成一个个放线菌。
⑥下雨时,雨水冲开了土壤,这些晴天时埋在土中的孢子长成的放线菌随着潮湿空气中的小液滴四下弥漫。当它们被吸入鼻孔,我们就能感觉到一股泥土的清香。土地干旱越久,就有越多的放线菌孢子存在,所以雨后泥上的清香在久旱之后尤其明显。
⑦放线菌的作用当然不只是让人闻到清香,它也是生产抗生素的宝库。时至今天,人类已经发现了5 000多种抗生素,其中就有4 000多种是从放线菌中提炼出来的。如链霉素就是从土壤中一种叫“灰色链线菌”的放线菌中提炼出来的。四环素、氯霉素、庆大霉素等抗生素也都是从放线菌中提炼出来的。
⑧放线菌的作用还不止于此,我们平常烹饪时调味用的味精,也是通过它们制造的。如今,它们还是科学家研究生物发育、细胞分化的便利材料。
疫苗为何能对付新冠病毒
①疫苗是防控传染病最有效的手段。天花是人们用疫苗消除的第一种传染病,它是由天花病毒感染人引起的一种烈性传染病,传染性强,死亡率极高。在人类消灭天花的过程当中,人们经过多年的探索和研究,最终发明了牛痘疫苗。1976 年,全球开始推行牛痘疫苗接种,实现了对所有易感人群的保护,天花病毒的感染被大大遏制,死亡率也有了明显的降低,进而成功阻断了天花的传播。1980 年,世界卫生组织宣布根除天花。
②那么疫苗到底是如何帮助我们抵抗疾病的呢?
③形象地说,我们的身体就像一座城池,外有皮肤、黏膜这样的城墙和护城河的保护,内有免疫细胞这样的警察巡逻,站岗,而警察手里的武器、信号弹等就是由免疫细胞所分泌的免疫因子。
④当有细菌、病毒这样的不法分子偷偷进入城内,就会被巡逻的警察发现并歼灭,同时他们还会记录这些不法分子的特征,把通缉令张贴全城,以保证相同的敌人再次来犯时,能够在第一时间消灭敌人。
⑤接种疫苗的过程是帮助人的机体建立针对某种疾病长期的防御力,来实现主动免疫。
⑥如果疫苗成功问世,人们是否能像消灭天花一样消灭新冠病毒?
⑦从传染病传播的三个要素的角度来分析一下新冠病毒导致的疫情,就能得到回答:仅仅靠疫苗还不够,还需要提高自身免疫力
⑧传染源:目前多篇论文的結果证明,新冠病毒最初来源于蝙蝠体内,经过某种尚且未知的中间宿主传染給人类。随着在人类群体中的传播,感染了病毒的患者成了新的传染源,也需要及时接受隔离治疗,避免传染给更多的人。
⑨从控制传染源这个角度来说,疫苗的作用是不大的,我们无法给野生动物注射疫苗,也没法限制野生动物的活动区域。最好的方法是从我们自己做起,不买卖、食用野味,减少与野生动物的接触,减少被病毒感染的机会。
⑩传播途径:目前分析,新冠病毒可能经飞沫传播、密切接触传播、触摸污染物体表面后触摸嘴巴、鼻子或眼睛传播。从此方面来看,养成良好的习惯,做好个人防护至关重要,戴口罩、戴手套、勤通风、勤消毒这些措施都可以有效地保护我们自己,降低感染病毒的风险。
⑪易感人群:现实生活中很多传染病的控制,都是通过为易感人群接种相应疫苗来实现的。那么如果未来新冠病毒疫苗上市了,是否就可以彻底消灭该病毒了呢?
⑫个人观点认为,想法是可行的,但实现起来比较困难。一方面,相比于天花病毒这一类基因组稳定的 DNA 病毒而言,新冠病毒由于是RNA 病毒,更容易发生基因突变,这很有可能会让病毒本身的性质发生改变,也造成疫苗效果大打折扣;另一方面,即使成功消灭了人群间的新冠病毒,请不要忘记病毒依然附着于其天然宿主——蝙蝠身上。如果人类还不能吸取教训,不改变食用野味的恶习,或者不加保护地向野生动物栖居地开拓疆土,类似的“潘多拉魔盒”还会被打开。
⑬总之,疫苗的研发,需要时间以及科学家们的努力,不同种类的疫苗也因其原理、效果、安全性、制备工艺等方面的不同而各有利弊。不过,在疫苗尚未面世前,大家能做的便是注意多休息、保持营养均衡、适度运动,少去人口密集的公众场所。一方面提高自身免疫力,另一方面降低传染可能,双管齐下,保护自己,同时也保护了他人。
(选自 2020 年 2 月 27 日《光明日报》,作者:钟柯。有删改)
链接材料一 牛痘疫苗诞生后,人们一度乐观地以为天花的消灭指日可待了。事实上直至1980年,距离牛痘疫苗发明近 200 年后,全球根除天花的目标才真正实现,这得益于冻干疫苗和三叉针等疫苗接种技术的改进,各国政府、国际组织和非政府组织的通力合作。
链接材料二 疫苗接种的覆盖率问题也依然任重而道远,以百日咳、白喉、新生儿破伤风三联疫苗为例,根据联合国儿童基金会的数据,2018 年全世界仍有 14%的儿童未能接种该疫苗或接种不完全,这其中60%的儿童集中于10个低收入国家。
古蜀人的艺术创造力
王仁湘

①广汉三星堆遗址和成都金沙遗址等重大考古发现,让我们了解到古蜀文明的特质所在。大量金、铜、玉、石骨牙类文物遗存,承载着丰富的文化信息。考古发现大量形体高大、威严神圣、地域特色浓郁的精美青铜文物,再现了四川先民独特的生存意象与奇幻瑰丽的心灵世界,也体现出古蜀族非凡的艺术想象力与惊人的创造力。
②出土自三星堆二号坑中的青铜立人像经过精心修复,整体形象基本完整,成为三星堆出土青铜造像体量最大的一件文物,十分引人注目。
③青铜高台立人像光华熠熠、气势磅礴,以1:1的比例仿真铸造,如此巨大的青铜立人像,在商周考古中闻所未闻。远观立人铜像体态修长,端正直立,双臂平抬,双手对握为环形,手握之物已失。近观立人铜像,着纹样华丽的冠服,裸露十趾,两足正立。足下是两层高台,装饰4个连接为一体的兽首,兽首作细目翘鼻独角状。这尊铜像巍巍立定在恰以容足的高台上,双手握物,极目远眺,好似在奉献,又好似在默祷,气度庄重肃穆,神情祥和虔诚。

④青铜立人头著筒形高冠,刺簪束发,冠分上下两层。下层饰回纹一周,纹作两排平行。上层为大眼兽面之形,仅为一对带眉毛的大眼睛,耳鼻均无。兽面双目中的两睛略为圆形,处在冠面两侧位置,眼形球体很大,大到涨出眼眶之外。立人冠式为兽面冠,兽面的眉心有一圆形装饰,或以为是太阳象征。太阳是为天眼,兽面的双目与太阳图像同在,立人冠可称为“天目冠”。
⑤立人像方面宽颐,鼻梁高隆;双唇紧闭,两耳外张;重眉舒展,清目极远。坚毅中显露出一种虔诚,和善中透射出一种肃穆,这是一种非常特别的表情。外角明显翘起的杏仁双目,让人感受到目光炯炯。
⑥立人像冠服所饰纹样繁缛,衮衣绣裳的飘逸华美透过斑驳锈色畅达地放射出来。那些细腻的刻画,将立人本体的高贵表露无遗。立人像身躯挺拔,身穿紧袖内服、半臂式外套和裙式下裳。内衣无领窄缘,长袖短摆,袖长及腕,摆平及胯,向右开衫,腋下系扣。外套为半臂短袖,袖口宽缘,衣摆稍长于内衣,向右开襟。下裳实为裙装,开为前后两片,前高后低,前片平齐过膝,后片叉分及足。在立人像衣外还有一条大带,大带作编织之形,沿外衣缘口左斜跨肩,两端于背后肩胛处结扎。
⑦立人衣裳繁纹满饰,纹样构图取图案化形式,对称工整,有大块单元,也有连续小图,应为锦绣织物。半臂外衣纹样最精,纹样分为两组,以前后中线为界。前后中线构图相同,用相间的一旋一圆的眼形图案组成垂直纹饰带,将外衣中的图案分为左右两组。左侧一组为排列成方阵的4条龙纹,龙纹两两相背,龙爪紧握为拳,龙翅高展,龙鬣飞扬,迅雷疾风,威之武之。右侧一组为竖向平行排列的两排兽面纹,构图简约,稍见眉目而已,春煦秋阳,温之霭之。
⑧下裳前后摆纹样雷同,纹分两段,均为兽面图像。上段为大眼兽面,主体为圆形双目,两眼间有鼻形图案。下段前后各有4张倒置兽面,兽面一般也是只表现双目,但戴有三齿高冠。这样子是兽是人,尚不能判定。
⑨这尊青铜立人像会是谁的雕像?在小国寡民时代,王具有多重身份,既是号令平民众生的国君,又是统领大小巫师的群巫之长。立人像穿着礼服,手奉祭器,似乎正在主持一次隆重的祭典。立人像身穿衮衣,具有王者身份;又见它立于高台之上,手握神器,同时又具有巫者身份。
⑩我以为三星堆祭祀坑埋藏的是古蜀时代智慧的结晶,那都是古蜀时代独特而精彩的文创作品,是记录一个地区一个时代思想的文化遗产。
(选自《人民日报》,2021年4月17日,有删减)
华服之外,立人像身上可能还有过一些佩饰。在两耳下廓有佩戴饰物的透孔,在脑后存有插簪的斜孔,表明立人原本有简单的首饰。在手腕和足踝处,又分别见到环形装饰,可能表现的是手镯和足环。
中国空间站“延年益寿”的秘方
①4 月 29 日,空间站天和核心舱发射圆满成功,中国空间站距离我们又近了一步。作为空间站的核心舱段,核心舱是空间站的主要控制节点,是未来空间站的指挥控制中心。那么中国空间站的设计寿命如何,又采取了哪些措施来保证长期在轨稳定运行呢?
②如同汽车,在使用一定年限和里程后要报废一样,空间站也没有永久寿命,只要使用, 只要有人居住、工作和进行科学实验,就会有损耗。
③中国空间站设计在轨飞行 10 年,具备延寿到 15 年的能力。据航天科技集团五院空间站
系统副总设计师侯永青介绍:“为了保证空间站在轨不小于 15 年长寿命要求,我们从设计伊始,就开展了长寿命、可靠性、维修性、安全性一体化设计。具体来讲,就是以系统和产品的长寿命和固有可靠性设计为基础,配合开展系统和产品在轨故障诊断、处置预案设计、维修性设计, 以实现长寿命、可靠性的既定目标。”
④空间站在太空中安家后,将面对来自宇宙的各种威胁和挑战,比如,原子氧、紫外辐照、 真空、温度交变、空间碎片以及微重力等,这些危险元素可能会造成空间站的材料性能衰退, 或者诱发故障,从而制约舱外电缆、表面涂层、光学镜头等产品和设备的使用寿命。
⑤虽然中国空间站有一个结实的身板,但是再强的壮汉也免不了头疼脑热、磕磕碰碰, 生病、受伤在所难免。
⑥影响天和核心舱舱体主结构长寿命的因素主要有疲劳损伤、意外损伤和腐蚀三种模式。
⑦疲劳损伤,顾名思义就是在轨后长期受到内压、温度变化以及大部件运动的作用和影响, 一些应力相对集中的部位以及运动部件连接的结构处可能会出现疲劳损伤。
⑧意外损伤则是指空间站在轨运行后,在微流星、空间碎片撞击等意外损伤的条件下,有 可能会出现较大裂纹,从而引起舱体开窗、撕裂等灾难性事故。而腐蚀主要是由于密封舱内环 境温度变化、湿度变化等因素,舱体主结构面临腐蚀的风险。
⑨为了最大限度减少损坏和伤害,设计团队想方设法让空间站变得更结实、更强壮。“在 天和核心舱主结构设计时,我们从抗腐蚀、抗疲劳、抗断裂三个维度进行了综合分析和评价, 从材料选择、结构设计、构型、参数设计等方面进行了科学优化的设计,并从材料到构件到舱 段都进行了仿真验证,以确保寿命。”航天科技集团五院空间站核心舱结构分系统主任设计师 施丽铭介绍说。
⑩此外,针对寿命问题,结构研制团队还创新设计了健康监测子系统。这个新增的子系统就像体检医生一样,能够在轨对承受的载荷以及自身的结构状态进行实时监测,也能够对空间碎片等“飞来横祸”进行监测、定位和报警,一旦发现有空间碎片撞击上来,能及时迅速报警, 第一时间通知地面和航天员。它还能对舱内的压力情况进行监测,根据不同压力指标进行分级报警。
⑪为了应对空间碎片等“天敌”的攻击,天和核心舱热控分系统针对长寿命可靠性问题, 在之前的基础上,开展了健壮性设计,为空间站安装了两条相当于“大动脉”的管子——热管 辐射器,以便减少流体管在外暴露的面积,大大降低被空间碎片击穿的风险。
⑫航天科技集团五院空间站热控分系统主任设计师韩海鹰介绍,就像家里使用的水管子、 水龙头,用上几年可能就坏了,必须及时更换、维修,否则家里容易闹“水灾”和用水危机。 因此,空间站的热控分系统绝不能坏,特别是有着热控回路系统心脏之称的“回路泵”,必须 是可维修的。
⑬此外,空间站在轨长寿命的秘方还有很多,比如舱体结构密封圈、壁板、各种阀门、各种管路等,都在可靠性和长寿命方面进行了巧妙的设计。“千言万语汇成一句话,就是空间 站采取了以设备长寿命设计为基础,结合可靠性设计,补充在轨维修的策略,确保长寿命。” 侯永青说。
(选自《科普时报》2021 年 5 月 7 日,有删改)